行业新闻 | 庄信万丰:推动氢能经济从生产走向应用

文章来源:Matthey | 翻译:世界铂金投资协会

1. 庄信万丰在氢能价值链上有哪些生产活动?

庄信万丰数十年来一直致力于氢领域的研究,我们的经验横跨氢价值链的众多不同组成部分。在制氢方面,我们在催化剂领域目前处于市场领先地位,我们拥有先进的蓝氢和绿氢制造技术。一旦实现了生产,如何运输及分配这些氢气也就更具有挑战性。因此,我们的加工技术可以通过将氢转化为能源载体来帮助解决这一问题。在氢应用方面,我们开发和制造氢燃料电池的关键核心部件,并且,我们的催化剂和技术能够将氢转化为化学品和燃料。

蓝氢

在蓝氢领域,我们的LCHTM技术拥有最优的环境和经济资质。它能够捕获高达98%的二氧化碳并转化为高压、高纯度气,从而实现低碳氢气生产。被捕获的二氧化碳可以储存在油田中,也可以作为化学品和燃料的原材料。

我们的LCHTM技术具有显著的优势,这包括:
高效:生产单位氢的天然气使用量最低
与传统的蒸汽甲烷重整技术和碳捕获技术相比,优化设计将成本支出减少40%
非常低的碳足迹。事实上,氢能委员会(HydrogenCouncil)最近的分析表明,基于自热重整技术的方案,如庄信万丰的LCHTM技术,在完整周期分析中的表现与太阳能绿氢不相上下。
最关键的是,这项技术在今天已经可以使用,这使我们能够开始向零碳迈进。例如,我们的技术正被用于英国第一个大型清洁氢项目HyNet,该项目的年产能为8万吨。

燃料电池技术

我们的燃料电池技术几乎可以追溯到庄信万丰成立之初。19世纪30年代,当William Grove首次展示燃料电池时,庄信万丰为他提供了铂金。在20世纪60年代,庄信万丰甚至为燃料电池提供了电催化剂,这为“双子座”和“阿波罗”两艘太空飞船提供了机载电源。

在过去二十年里,我们一直在全球范围内开发燃料电池技术,提供催化剂涂层膜(CCM)和膜电极组件(MEA),它们是质子交换膜(PEM)氢燃料电池核心的关键组件。

我们是业内唯一一家拥有内部催化剂和膜技术的膜电极组件(MEA)供应商。这使我们能够提供个性化的定制服务,以满足客户的具体需求。燃料电池市场的成功取决于与客户建立合作关系,密切合作以解决在性能、耐用性和成本等竞争需求方面的挑战。自2005年以来,庄信万丰参与了50多个燃料电池开发项目,与世界领先的汽车品牌一道,推动燃料电池技术和制造工艺。

2. 庄信万丰在铂族金属(PGM)化学领域的潜能如何支持氢经济?

庄信万丰是铂族金属化学品和氢技术电化学方面的专家。利用我们在表面化学、材料设计和催化领域的研究成果,我们制造铂和铱催化剂(铂和铱催化剂是催化剂涂层膜(CCM)/膜电极组件(MEAS)生产绿氢并使用氢作为清洁燃料的基础)。我们这些产品能够保证燃料电池在使用寿命内提供卓越的性能;我们还生产防止电解槽钝化的铂盐来延长其使用寿命。

作为铂族金属精炼和回收方面的专家,凭借200多年的材料科学研究和冶金经验,我们能够在相关部件经济寿命结束时高效地回收和精炼其所含有的铂族金属。我们的循环解决方案能够确保这些贵金属可以反复使用。

我们的核心能力在研发部门得到了有力的体现。在研发部门,我们大约有1500名同事专注于各个业务的技术创新和开发。在铂族金属化学领域,我们专注于金属的高效利用,在尽可能少地使用贵金属的同时仍能实现相同的性能,这将有助于降低燃料电池或电解槽的总体成本,并提高这些技术的实际应用。

3.庄信万丰的铂族金属回收业务能为客户提供哪些帮助?

对于燃料电池和电解槽组件,铂族金属的稳定供应是其关键,尤其是针对铂金和铱金。作为世界上最大的铂族金属回收商,我们正致力于从燃料电池和电解槽的整个生命周期(从投入生产到使用寿命结束)中回收铂族金属,然后进行精炼,以便它们能够在我们的催化剂中重复使用,并且,这些循环使用的金属在性能方面的表现并不会有所降低。随着氢技术市场的扩大和对这些原材料需求的增加,这一点将会变得越来越重要。

当然,使用回收金属的好处之一在于碳足迹会更低。回收金属的碳强度仅为原生金属的2%(来源:IPA),因此我们还为客户提供了低碳制造路线,帮助他们实现可持续性目标。

我们在市场洞察和贵金属管理服务方面也拥有着卓越的专业知识,这有助于在需求增长时保证这些关键原材料的供应,从而实现氢经济。

4. 庄信万丰最近在燃料电池领域最大的成就/合作项目是什么?

商用车燃料电池市场的增长非常迅速。在过去几年里,中国的增速最快。根据国际能源协会(InternationalEnergy Association)去年发布的一份报告称,截至2020年底,全球道路上的燃料电池公交车中,有93%都在中国;同时,在中型商用车领域,超过99%的燃料电池卡车都在中国行驶。不过,在重型卡车领域,全球只有14辆卡车在欧洲运行,且都为示范项目。

然而,我们与氢燃料电池技术领先的供应商——重塑科技(REFIRE)之间的合作就是重型燃料电池汽车市场快速发展的一个例子。在2021年4月至9月期间,已有170辆由重塑科技和庄信万丰合作研发的新型重型燃料电池电动汽车(FCEV)在中国上路行驶,这一数字预计在未来几个月还会有所增加。

5. 你为什么认为中国的燃料电池重型汽车市场将比欧洲市场发展得更快?

原因之一是中国国内石油和天然气资源有限。随着中国越来越倡导能源独立,他们正在寻找替代能源。中国在可再生能源方面已经取得了巨大的进步,并且有大规模生产绿氢的计划。

中国的目标是到2060年实现碳中和。为了实现这一目标,政府正在为建设氢生产、分配和燃料电池电动汽车制造市场提供重要支持。例如,中国政府最近宣布了一项围绕主要城市的新补贴计划,以鼓励在当地发展加氢站和制造燃料电池电动汽车。

2021年11月,庄信万丰开始与国际氢能中心合作(属联合国工业发展组织),该中心目前正致力于在中国和其他发展中国家推广氢经济。

6. 能分享一些关于燃料电池组件的使用寿命吗?

燃料电池汽车还是新兴产品,这意味着用于衡量性能的道路数据有限。目前,中国道路上有1300多辆燃料电池汽车装有庄信万丰提供的部件,据估计,这些车辆目前行驶了650万公里以上。

庄信万丰特别关注催化剂和膜的开发过程,以最大限度地延长电池的使用寿命。我们与客户合作,确保催化剂涂层膜和组件足够稳健,在实现最佳性能的同时确保耐用性。

燃料电池领域的发展在催化剂和组装层面都尤其迅速。作为IMMORTAL项目(注:IMMORTAL项目由欧洲燃料电池和氢能联合计划资助,项目旨为重型卡车开发先进的燃料电池技术,以实现货运脱碳)的一部分,我们正在与合作伙伴合作,为重型车辆开发高性能燃料电池组件,使用寿命为3万小时或约100万英里。

7. 过去五年,庄信万丰的制氢业务发展的如何?

几年前,当我们开发出屡获殊荣的LCHTM技术时,我们开始制取蓝氢。这是基于我们合成气技术组合中现有装置操作的智能组合。我们的技术是专门为生产低碳氢而设计的,目前已经可以开始应用。近期,我们发现全球各地的客户开始对我们这项技术非常感兴趣。

在过去两年中,我们一直在发展我们的绿氢业务。通过收购Oxis Energy在牛津的工厂,我们扩大了产能,并与领先的电堆和电解槽制造商建立了合作伙伴关系,以拓展我们的技术产品和业务。

8. 可以分享一个近期在制氢领域取得的成就或合作项目的例子吗?

我们的技术正在HyNet项目中使用。该项目最近被英国政府选为Track-1cluster,这意味着它将在2025年开始发展脱碳产业。英国是低碳氢领域的领导者之一,并且同时拥有天然气、用于储存二氧化碳的枯竭油井及政府的支持。我预计英国的HyNet将是世界上第一个展示氢经济的项目。我们看到越来越多的国家和地区开始制定实行他们的氢计划,这包括北美、俄罗斯和东北亚在内的地区对我们的技术十分感兴趣。

在绿氢领域,我们与包括普拉格能源(PlugPower)、Hoeller Electrolyzer和挪威HyStar在内的许多领先厂商建立了良好的合作伙伴关系,以开发先进的电解槽组件。我十分期待我们在未来能取得的合作成果。

9. 你如何看待制氢的未来(包括蓝氢和绿氢)?

目前,人们非常关注气候变化。我们认识到氢在向更清洁世界的过渡中起着关键作用,这就是为什么庄信万丰近期承诺到2030年将在清洁氢技术上投入10亿美元的原因。

这需要使用不同的方法。地区差异意味着全球低碳能源的生产模式将有所不同。拥有天然气或储存二氧化碳油田的国家非常适合使用蓝氢;可再生能源利用良好的国家则会关注绿氢。

重要的是,在我们致力于开发绿氢,以便能够大规模推广的同时,具有低碳足迹的蓝氢技术——比如庄信万丰的LCHTM技术,与传统制氢相比,二氧化碳排放量降低了98%,这项技术已经实现低碳制氢。

10. 庄信万丰在氢能领域短期和中期面临的主要挑战是什么?

我们面临的挑战在于如何确保社会能够有效地发展氢经济背后的基础设施。我们需要降低可再生能源电力成本,以推动大规模的绿氢生产;同时我们也需要建设氢气运输系统和加氢基础设施,以大规模部署氢动力汽车。

目前,英国的几个项目,包括HyNet,正在努力在区域范围内展示氢经济,包括制氢、运输、储存和加氢。我们需要这样的项目来确保氢经济能够简单快速地投入运行。

氢基础设施的全球协调,例如出台运输和储存的行业规范或标准,对于加快氢经济的发展至关重要。全球标准化将为企业提供更加清晰的信息,以最大限度地将生产和终端用途联系起来,并降低成本。

11. 还有什么想要分享的吗?

除了我们的制氢和燃料电池技术外,在庄信万丰,我们还将氢气视为促进化工和燃料行业脱碳的关键。

只要有可再生电力和水,就可以生产氢气。如果二氧化碳是在难以脱碳的地区现场产生的,或者来源于城市固体垃圾,甚至是直接从空气中捕获的,那么可以将二氧化碳转化为一氧化碳,一氧化碳与氢气混合,也就生成合成气。合成气是制造日常生活所需化学品的基础,如甲醇和甲醛。庄信万丰用于生产化学品的催化剂和技术也适用于可持续来源的合成气。因此,建设氢经济也意味着为化学和燃料工业提供可持续的解决方案。(来源: Matthey)

翻译:世界铂金投资协会

提示:本文信息仅供参考,不代表世界铂金投资协会的观点,不构成或不应被认为是世界铂金投资协会的投资建议。

注:此新闻稿选取自国外行业新闻网站的实时行业新闻,经由世界铂金投资协会翻译并编辑成中文新闻稿,供读者阅读参考。为了尊重知识产权,任何媒体若要转载,请务必注明文章的原出处及翻译稿出处。

【贵阳市推动铝及铝加工产业高质量发展观察:“链”上发力建集群 “精”上着手逐高端】在 2022 年农历新年来临之际,贵州人民收到一个新春 " 大礼包 "。国务院印发《关于支持贵州在新时代西部大开发上闯新路的意见》(国发〔2022〕2 号)。这份《意见》中多处明确支持贵阳贵安发展,让全市干部群众倍添信心、充满干劲。

《意见》明确要落实新一轮找矿突破战略行动,支持贵州加大磷、铝、锰、金、萤石、重晶石等资源绿色勘探开发利用,加快磷化工精细化、有色冶金高端化发展,打造全国重要的资源精深加工基地。

2022 年贵阳市政府工作报告中也提出,把新型工业化作为第一工程,着力打造 " 强省会 " 的核心引擎。围绕工业产业,持续推进 "1+7+1" 重点产业建链、补链、延链、强链,加快形成一批千亿级百亿级产业集群。

作为 "1+7+1" 中 7 个重点发展的工业制造业类别之一的铝及铝加工产业如今发展情况如何?近日,记者深入到园区、企业、协会,近距离感受产业发展的强劲脉动。

补链强链 助推铝产业集群发展

寒风扑面,但不误生产。

车间里,一块块铝锭在流水线上传送,智能机器人迅速抓取后整齐码放,工作人员驾驶叉车将铝锭转运到堆放场 …… 春节前夕,室外气温只有 1 ℃,清镇市王庄铝工业园区内的贵州华仁新材料有限公司(以下简称贵州华仁)生产现场却是一片热火朝天景象。

" 你运气不错,要是平时来,可看不到这么多铝锭。" 贵州华仁综合部主管刘源平笑着对记者说,这些铝锭都是为春节期间暂时放假的下游企业准备的,以确保企业节后能正常开工。

据了解,贵州华仁是当前省内技术最先进、规模最大的电解铝企业,2021 年的产量约 40 万吨、产值约 70 亿元。电解铝的原材料是氧化铝,下游是各终端铝加工企业,贵州华仁是产业链上承上启下的重要一环。

电解铝液制成的铝锭,曾是贵州华仁对外销售的主要产品,重庆、广东等全国各地的企业接收铝锭后要先将其熔化成铝液,再按需进行后续加工。虽然每年几乎是百分百的产销率,但能耗大、物流费用高、运输周期长等,也是贵州华仁面临的现实问题。

如何更好地延伸补强产业链,让本土的铝及铝加工企业获得更大的发展空间?近年来,清镇市依托铝矿资源,引进了生产氧化铝、型材、铝棒等铝制品的多家上下游企业落户王庄园区,促进铝产业集群发展。其中,贵州华锦铝业有限公司,主要生产氧化铝,已是贵州华仁等企业的重要原材料供应商;贵州顺泰铝新材料有限公司,与贵州华仁仅一墙之隔,如今华仁生产的电解铝均以液态的形式直接输送到顺泰,在这里加工成铝棒后销往全国 ……

" 目前,园区内直接‘消化’我们铝液的下游企业共有 6 家,这样既减少了铝锭加热重熔的能耗,又降低了运输成本。" 贵州华仁商务部经理吴传杰说,2019 年时,公司八成以上的产品主要销往省外;2021 年,公司产品都是在省内就 " 消化 " 完毕,实现了百分百的就地转化率。

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2021 年 11 月 15 日,贵阳市铝产业技术创新中心揭牌。中心挂牌后,在贵阳市科技局的指导下,将围绕高硫矿脱硫产业化技术攻关、电解铝节能降耗、铝精深加工产品开发等,打造技术资源整合平台、成果转化平台、科技人才聚集平台、科技交流合作平台,切实发挥好其在全市铝产业发展中的创新服务和示范带动效应,助推贵阳市乃至贵州省铝及铝加工产业绿色转型、高质量发展。

2021 年 12 月 7 日,由贵阳市工商产业投资集团有限公司和清镇市战略合作规划的年产 30 万吨再生铝项目在清镇市开工建设。该项目探索充分回收利用铝再生资源的循环经济发展模式,建成后将为全市铝产业链的延伸提供更充足的资源保障,同时其能耗和碳排量仅相当于传统电解铝的 3% 至 5%。

做精做深 提高铝产品附加值

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相关资料显示,贵州省铝土矿保有资源储量 7.6 亿吨,居全国第三位;其中贵阳市是省内铝土矿资源的富集区,目前保有储量 4.41 亿吨,占贵州省的 58%。有了这个 " 富矿 ",怎样最大限度地利用好资源,给铝产品创造更大的附加值?精深加工成为贵阳铝及铝加工产业发力的重要方向。

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据了解,贵州长通集团下属的贵州新曙光电缆有限公司,是一家铝产业下游用铝量较大的企业,其生产的铝芯电缆、铝合金电缆等产品,涉及发电、输电、配电的整个产业链。2021 年,新曙光电缆购买铝材料(铝杆)的原材料费用接近 1.5 亿元。

据贵州新曙光电缆有限公司总经理朱晓红介绍,电缆的大宗原材料主要是铜和铝,光伏电站建设如果选择铜芯电缆,投资成本很高,选择铝产业深加工的铝合金电缆可以有效降低成本,让企业有了更多资金空间。

做大做强 打造贵阳铝产业品牌

单丝不线,孤掌难鸣。

大力推进新型工业化建设,作为贵阳市委市政府确定的 "1+7+1" 中 7 个重点发展的工业制造业类别之一的铝及铝加工产业,需要发挥更大的作用。

1 月 16 日,贵阳市铝行业协会的正式成立,标志着贵阳铝及铝加工产业发展进入新阶段。对企业而言,该协会为会员提供了充分交流的平台,能增进会员间相互协作与交易的机会,促进会员的业务发展。对行业而言,协会可通过建立健全机制来减少行业内部的恶意竞争,保护行业内的集体利益;也可整合资源、共享信息、联合创新,打造属于贵阳的铝产业全国性知名品牌。

" 立足贵阳、面向贵州、辐射西南,把贵阳市铝行业协会打造成为全国知名的铝行业协会,这是成立的初衷之一。同时,我们也将成立专家委员会,邀请贵阳、贵州乃至全国知名的行业专家来为贵阳的铝产业‘问诊把脉’,帮助会员企业解决生产经营上的痛点难点,让企业做大做强。" 贵阳市铝行业协会常务副会长、贵州中铝铝业有限公司总经理蔡海涛说。

据了解,2021 年,贵州中铝铝业累计实现主营业务收入 22.72 亿元,同比增长 62.29%。"2022 年计划实现 12 万吨的产量,实现 24 亿元的销售收入,争取实现 600 万元的利润目标,解决 360 人的就业。" 蔡海涛说。

到 " 十四五 " 期末,总产值确保实现 500 亿元、力争 600 亿元。这是贵阳市委市政府对全市铝及铝加工产业发展提出的要求。新的一年,全市铝及铝加工产业企业将贯彻落实好新国发 2 号文件和贵阳市两会精神,积极抓生产、抓进度、抓创新,推动企业向高质高效高端迈进,为 " 强省会 " 行动贡献力量。

贵阳日报融媒体记者 彭寻启

【贵阳市推动铝及铝加工产业高质量发展观察:“链”上发力建集群 “精”上着手逐高端】在2022年农历新年来临之际,贵州人民收到一个新春“大礼包”。国务院印发《关于支持贵州在新时代西部大开发上闯新路的意见》(国发〔2022〕2号)。这份《意见》中多处明确支持贵阳贵安发展,让全市干部群众倍添信心、充满干劲。

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“你运气不错,要是平时来,可看不到这么多铝锭。”贵州华仁综合部主管刘源平笑着对记者说,这些铝锭都是为春节期间暂时放假的下游企业准备的,以确保企业节后能正常开工。

据了解,贵州华仁是当前省内技术最先进、规模最大的电解铝企业,2021年的产量约40万吨、产值约70亿元。电解铝的原材料是氧化铝,下游是各终端铝加工企业,贵州华仁是产业链上承上启下的重要一环。

电解铝液制成的铝锭,曾是贵州华仁对外销售的主要产品,重庆、广东等全国各地的企业接收铝锭后要先将其熔化成铝液,再按需进行后续加工。虽然每年几乎是百分百的产销率,但能耗大、物流费用高、运输周期长等,也是贵州华仁面临的现实问题。

如何更好地延伸补强产业链,让本土的铝及铝加工企业获得更大的发展空间?近年来,清镇市依托铝矿资源,引进了生产氧化铝、型材、铝棒等铝制品的多家上下游企业落户王庄园区,促进铝产业集群发展。其中,贵州华锦铝业有限公司,主要生产氧化铝,已是贵州华仁等企业的重要原材料供应商;贵州顺泰铝新材料有限公司,与贵州华仁仅一墙之隔,如今华仁生产的电解铝均以液态的形式直接输送到顺泰,在这里加工成铝棒后销往全国……

“目前,园区内直接‘消化’我们铝液的下游企业共有6家,这样既减少了铝锭加热重熔的能耗,又降低了运输成本。”贵州华仁商务部经理吴传杰说,2019年时,公司八成以上的产品主要销往省外;2021年,公司产品都是在省内就“消化”完毕,实现了百分百的就地转化率。

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2021年11月15日,贵阳市铝产业技术创新中心揭牌。中心挂牌后,在贵阳市科技局的指导下,将围绕高硫矿脱硫产业化技术攻关、电解铝节能降耗、铝精深加工产品开发等,打造技术资源整合平台、成果转化平台、科技人才聚集平台、科技交流合作平台,切实发挥好其在全市铝产业发展中的创新服务和示范带动效应,助推贵阳市乃至贵州省铝及铝加工产业绿色转型、高质量发展。

2021年12月7日,由贵阳市工商产业投资集团有限公司和清镇市战略合作规划的年产30万吨再生铝项目在清镇市开工建设。该项目探索充分回收利用铝再生资源的循环经济发展模式,建成后将为全市铝产业链的延伸提供更充足的资源保障,同时其能耗和碳排量仅相当于传统电解铝的3%至5%。

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相关资料显示,贵州省铝土矿保有资源储量7.6亿吨,居全国第三位;其中贵阳市是省内铝土矿资源的富集区,目前保有储量4.41亿吨,占贵州省的58%。有了这个“富矿”,怎样最大限度地利用好资源,给铝产品创造更大的附加值?精深加工成为贵阳铝及铝加工产业发力的重要方向。

新年伊始,贵阳市的铝精深加工产业就再添一个主力军:1月15日,贵州贵铝新材料股份有限公司年产3万吨箔轧项目在清镇市开工建设。项目建成后以生产新能源汽车动力电池铝箔、电力电容器铝箔等高端产品为主,可为落户贵阳贵安的宁德时代等动力电池企业提供配套服务。该项目总投资约7.39亿元,规划5条箔轧生产线,计划18个月建成投产,预计年产值约8.4亿元。

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据了解,贵州长通集团下属的贵州新曙光电缆有限公司,是一家铝产业下游用铝量较大的企业,其生产的铝芯电缆、铝合金电缆等产品,涉及发电、输电、配电的整个产业链。2021年,新曙光电缆购买铝材料(铝杆)的原材料费用接近1.5亿元。

据贵州新曙光电缆有限公司总经理朱晓红介绍,电缆的大宗原材料主要是铜和铝,光伏电站建设如果选择铜芯电缆,投资成本很高,选择铝产业深加工的铝合金电缆可以有效降低成本,让企业有了更多资金空间。

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单丝不线,孤掌难鸣。

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1月16日,贵阳市铝行业协会的正式成立,标志着贵阳铝及铝加工产业发展进入新阶段。对企业而言,该协会为会员提供了充分交流的平台,能增进会员间相互协作与交易的机会,促进会员的业务发展。对行业而言,协会可通过建立健全机制来减少行业内部的恶意竞争,保护行业内的集体利益;也可整合资源、共享信息、联合创新,打造属于贵阳的铝产业全国性知名品牌。

“立足贵阳、面向贵州、辐射西南,把贵阳市铝行业协会打造成为全国知名的铝行业协会,这是成立的初衷之一。同时,我们也将成立专家委员会,邀请贵阳、贵州乃至全国知名的行业专家来为贵阳的铝产业‘问诊把脉’,帮助会员企业解决生产经营上的痛点难点,让企业做大做强。”贵阳市铝行业协会常务副会长、贵州中铝铝业有限公司总经理蔡海涛说。

据了解,2021年,贵州中铝铝业累计实现主营业务收入22.72亿元,同比增长62.29%。“2022年计划实现12万吨的产量,实现24亿元的销售收入,争取实现600万元的利润目标,解决360人的就业。”蔡海涛说。

到“十四五”期末,总产值确保实现500亿元、力争600亿元。这是贵阳市委市政府对全市铝及铝加工产业发展提出的要求。新的一年,全市铝及铝加工产业企业将贯彻落实好新国发2号文件和贵阳市两会精神,积极抓生产、抓进度、抓创新,推动企业向高质高效高端迈进,为“强省会”行动贡献力量。


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